LabVIEW在空调测试台集中测试中的应用

　　介绍：过去的空调测试大多都是针对单个台位的几个功能进行测试，如水冷冷水测试、风机盘管测试、焓差测试、换热测试等。随着市场需求的增加，空调企业的生产规模的相应扩大，对测试的要求也越来越高。越来越多的测试台需要一套集中测试、远程监控的试验数据管理系统，有效的利用现有测试设备，提高测试设备利用率，充分发挥硬件功能作用，便于不同部门的人员有效利用和分析大量的测试数据，实现跨部门的试验数据共享，以及不同部门间试验数据的有效管理。

　　1. 系统方案

　　图1 系统结构

　　数据采集设备（DAQ Devices）与采集计算机（DAQ Server）进行硬件连接通讯（支持多种总线类型连接，如GPIB,PXI,USB,RS232/485等，凡是LabVIEW支持的通讯协议均可采集到采集计算机上）。

　　通过安装在采集计算机上的LabVIEW数据采集程序进行数据采集。网络中任何一台授权的客户端计算机（Client）通过TCP/IP通讯和采集计算机建立数据连接，获得其需要的数据，进行后期运算分析，最后通过TCP/IP网络将数据保存到数据服务器（Data Server）的数据库中。客户端程序可安装到网络中任何一台经过授权的计算机上进行相应的数据实时采集分析处理，同时也可以通过TCP/IP网络将数据服务器数据库中的历史数据提出进行分析处理。

　　2. 系统功能主要包括以下几部分：

　　1. 数据采集程序

　　客户要求能够充分利用原有设备，充分发挥新增加的NI PXI系统的优越性能。要具有良好的兼容性，能在以后新增硬件设备后，只需要添加设备驱动就能很方便将新硬件采集功能添加到数据采集程序中。数据采集程序用于数据采集设备和采集计算机之间的通讯以及数据传递，可以在此程序中对数据采集设备进行设定和选择，对每一个数据采集的通道进行配置，比如热电偶、铂电阻、电压、电流的通道配置等。数据采集程序得到的数据通过建立TCP/IP连接将数据发往各个客户端计算机（此客户端计算机可以是网络上任一台计算机），以便于其它台位的计算机读取各自台位的数据。如果出现网络问题可在采集计算机上运行客户端程序并将数据保存到本地计算机上从而进行一个台位的测试。

　　2. 测试向导

　　通过测试向导，可完成机组类型选择、测试信息输入、采集通道配置、通道模板管理、虚拟通道管理等功能。

　　机组类型选择包括水冷冷水机组，风冷冷水机组，单元机，多联机，压缩机、换热器等测试类型，当有新机组类型，用户可自定义机组测试类型。

　　3. 实时显示图形

　　用户可自由选择通道组合进行曲线实时显示。 [p] [p] [p]

　　图6 TCP/IP Client Block Diagram

　　可以基于以上例程，并利用以下通讯策略开发了TCP/IP通讯：

　　图7 TCP/IP Server TCP/IP Client [p]

　　用户界面方面，LabVIEW集成了大量漂亮的控件，可根据用户需求现场及时调整，快速获得用户的反馈，减少开发时间，并能制作出漂亮的符合用户需求的界面。如下图所示：

　　图8 测试界面

　　b. 硬件开发优势

　　过去传统测试设备往往十分笨重，占用大量测试空间，运输也十分不便，通讯均基于GPIB、VXI、RS232/485等传统方式，采样率较低，很难满足现在大数据量快速采集的要求。采用NI PXI方案后，由于PXI体积小，减少了许多占用空间。并且PXI总线通讯速率较高，例如采用了PXI-4071 数字万用表/数字化仪/示波器+PXI-2503 矩阵/复用器方案后，PXI 4071可达到1.8 MS/s采样率，PXI-2503最快可实现200Cycle/s的切换速率，采集一圈下来所需时间在毫秒级，但传统设备采样一圈下来往往需要数秒的时间，已不能满足大数据量快速采集的要求。

　　图9 现场图片 [p]

　　通过图1和图9可以看出，通过引入了LabVIEW和NI硬件后，在硬件的安装调试都更加方便。与传统的测试设备相比，还需要另外添加转换设备才能完成这些工作。而使用NI硬件并结合LabVIEW及相应工具包和通讯模块后，能快速建成实现集中测试、远程监控的数据管理系统。

　　通过这些优势的比较，可见LabVIEW和NI的硬件在空调测试行业有着广阔的应用空间。以改变传统的测试方式为先进的虚拟仪器测试方式。

　　结论通过利用NI的LabVIEW软件，我们可以根据客户的需求快速定制出符合要求的软件产品。这与传统的开发方式相比，不仅提高了编程效率，而且也节省了客户交流时间，提高了交流的效率，让我们能更好的为客户提供符合要求质量过硬的软件产品。硬件上通过LabVIEW与NI硬件的无缝结合，节省许多硬件开发时间，过去要为一块板卡或模块写软件驱动是一项十分耗时的工作，需要大量的调试工作。而且稳定性也得不到很好的保证，采用NI的硬件后，稳定性有很大的提升，开发时间减少，采样点数和采样速率也大为提高。可以预见LabVIEW和NI硬件在工业测控方面必有更加广泛和深入的应用。